• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.269-269
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• 2022

최근 낙동강 하구 기수생태 복원에 있어서 중요한 요소 중 하나는 하굿둑 외해측의 보다 높은 정도를 가지는 조석예보치 산정과 이를 통해 하굿둑 방류량과 해수 유입량을 추정하여 주변 환경 등을 예측할 수 있다. 기수생태 복원이 본격으로 논의가 진행 전인 2016년까지는 하구에서 수km 떨어진 기존 조위관측소(부산 및 가덕도)를 활용하여 하류수위를 예측하여 왔지만 조위 높이와 위상 차이로 인하여 활용이 용이하지 않다. 따라서, 낙동강 하굿둑 인접 외해역에서 조석 영향을 받는 수위관측치를 이용하여 조석조화분해를 통해 조위 예측을 보다 정밀하게 산정하는 것이 필요하다. 연구방법으로는 낙동강 하굿둑 외해역에서 관측된 2016년, 2017년 각각 1년간 10분간격으로 관측자료의 저장상태 및 이상자료 유무를 확인하고, 조석조화분해 프로그램인 TASK2000(Tidal Analysis Software Kit) Package를 이용하여 2016년, 2017년 낙동강 하굿둑 인접 외해역에서 관측된 조위자료를 각각 조석조화분해한 결과로 관측조위와 예측조위 비교하였고, 관측조위와 예측조위를 뺀 성분인 조석잔차성분을 구했다. 조화분해결과, 낙동강 하굿둑 외해역은 일반적인 연안역의 조석과는 달리 하천수의 유출, 배수갑문의 조작, 연안사주지형에 의한 조석변형 등 매우 복잡하고 불규칙적인 특성인 기상성분(기압, 바람 등)에 의한 교란을 고려한다면 예측정확도가 상당부분 확보되는 것으로 나타났다. 또한 장주기 성분과 비선형 조석성분의 크기를 비교해 볼 때 거의 편차가 없이 나타나 조석조화상수를 이용한 예보 가능성을 확인할 수 있었다. 조위검증은 2016년의 1년치의 조석자료를 이용하여 조화분해된 조화상수 63개를 이용하여 2017년의 조석 예보치를 산정하였으며, 이를 2017년의 낙동강 하굿둑 외해역의 조석관측치와 조석예측치를 1대 1 비교하는 방식으로 검증하였고, 이들의 상관관계를 파악하기 위하여 두 성분에 대하여 Regression Analysis를 수행하여 예측조위와 관측조위 사이에는 Pre=0.9535×Obs+0.396과 같은 관계식이 성립하는 것으로 분석되었다. 또한, 두 성분간의 상관도는 0.9535로 높게 나타났다. 조위예측 프로그램인 TASK2000 Package 중 MARIE를 이용한 조위예측 프로그램의 신뢰도가 매우 높은 것으로 판단되고, 해당년도 조위예측 시에는 가능하면 직전년도의 1년 조석관측자료를 조화분해하고 얻어진 조화상수를 이용하여 조위예측을 실시하면 보다 정확한 자료를 얻을 수 있다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.28 no.6
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• pp.874-881
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• 2022

Until 2016, before discussions on the restoration of brackish water of the Nakdong River Estuary started in earnest, the downstream water level was predicted using the data of existing tide level observatories (Busan and Gadeokdo) several kilometers away from the estuary. However, it was not easy to carry out the prediction due to the dif erence in tide level and phase. Therefore, this study was conducted to estimate tide prediction more accurately through tidal harmonic analysis using the measured water level affected by the tides in the offshore waters adjacent to the Nakdong River Estuary. As a research method, the storage status of observation data according to the period and abnormal data were checked at 10-minute intervals in the offshore sea area near the Nakdong River Estuary bank, and the observed and predicted tides were measured using TASK2000 (Tidal Analysis Software Kit) Package, a tidal harmonic analysis program. Regression analysis based on one-to-one comparison showed that the correlation between the two components was high correlation coef icient 0.9334. In predicting the tides for the current year, if possible, more accurate data can be obtained by harmonically analyzing one-year tide observation data from the previous year and performing tide prediction using the obtained harmonic constant. Based on this method, the predicted tide for 2022 was generated and it is being used in the calculation of seawater inflow for the restoration of brackish water of the Nakdong River Estuary.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.13 no.4
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• pp.234-240
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• 2010

In order to predict coastal environmental changes caused by coastal development and effectively manage marine environment, the exact information about water level changes and hydrodynamic circulation is essential. However, most of the environmental impact assessment has been using only limited tidal constituents in the numerical tide model to predict the real tide and tidal currents caused by the synthesis of many other tidal constituents, which causes an error in the environmental impact assessment. In this study, a method, which uses the limited tidal constituents at the offshore open boundaries and the observed tide at the inner or nearby point to predict the real tide in the model domain accurately, is suggested. Tidal and tidal currents predicted by the suggested method agreed well with the observations.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.47 no.9
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• pp.753-766
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• 2014

The future mean sea level rise (MSLR) due to climate change in major harbors of Korean Peninsula has been estimated by some statistical methods in this article. Firstly, Mann-Kendall non-parametric trend test to find some trend in the observed long-term tidal data has been performed and also Bayesian change point analysis has been used also to detect the location of change points and their magnitude quantitatively. Especially, in this study, the results from Bayesian change point analysis have been applied to combine 4 future MSLR scenario projections with local MSLR data at 5 tidal gauges. This proposed procedure including Bayesian change point analysis results can improve the step for the determination of starting years of future MLSR scenario projections with 18.6-year lunar node tidal cycle and effectively consider local characteristics at each gauge. The final results by the proposed procedure in this study have shown that the future MSLR in Jeju region (Jeju tidal gauge) is in the largest increment and also the future MSLRs in Western region (Boryeong tidal gauge) and Southern region (Busan tidal gauge) are in the second largest one. Finally, it has been shown that the future MSLRs in Southern region (Yeosu tidal gauge) and Eastern region (Sokcho tidal gauge) seem to be in the relatively smallest growth among 5 gauges.

• Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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• 2022.10a
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• pp.49-50
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• 2022

본 논문에서는 천문 및 기상에 의해 발생하는 조위 변동에 대한 이해를 높이고 나아가 이와 관련한 피해를 줄이고자 우리나라의 29개 조위관측소 자료를 바탕으로 크게 서해안, 남해안(제주 지역 포함), 동해안 지역으로 구분하여 지역별 조위의 특성과 태풍에 의한 영향을 분석하였다. 2000년부터 2021년까지의 조위 평균(표준편차)은 서해안은 628 cm(68 cm), 남해안은 270 cm, (35 cm), 동해안은 63 cm (15 cm)로 서해안이 가장 높고 동해안이 가장 낮은 편이다. 이러한 차이는 각 지역이 태풍의 영향권에(6월에서 10월 사이에 발생한 태풍의 진로 상 중심이 각 지역으로부터 10°반경 이내에 위치) 있을 때도 일관되게 나타난다. 서해안, 남해안, 동해안에서 특히 조위가 높게 나타나는 지역은 평택, 완도, 마산으로 태풍 영향 시에 각각 최대 1030 cm, 444 cm, 265 cm를 기록하였다. 다만, 서해안은 태풍의 영향을 받은 날과 그렇지 않은 날의 최대 조위 차이가 16 cm로 남해안의 108 cm나 동해안의 49 cm에 비해 뚜렷하게 떨어진다. 본 논문에서는 이렇듯 지역별 조위 특성의 차이 및 태풍에 의한 조위 변동을 정량적으로 분석하여 폭풍해일 특보 등 조위에 의한 피해 예방에 사용할 수 있는 참고 자료를 제시하였다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.22 no.4
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• pp.344-353
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• 2016

The cause of abnormal tidal residuals was examined by analyzing sea levels, sea surface atmospheric pressures, winds at ten tide stations, and current, measured at the coast of the Yellow Sea from the night of November $24^{th}$ to the morning of the $25^{th}$ in 2013, along with weather chart. Additionally, the cross-correlations among the measured data were also examined. The 'abnormal tidal residuals' mentioned in this study refer to differences between maximum and minium tidal residuals. The largest abnormal tidal residual was identified to be a difference of 176 cm occurring over 4 hours and 1 minute at YeongJongDo (YJD) with a maximum tidal residual of 111 cm and minimum of -65 cm. The smallest abnormal tidal residual was 68 cm at MoSeulPo (MSP) during 8 hours 52 minutes. The cause of these abnormal tidal residuals was not a meteo-tsunami generated by an atmospheric pressure jump but wind generated by the pressure patterns. The flow speed due to these abnormal tidal residuals as measured at ten tide stations was not negligible, representing 16 ~ 41 % of the annual average ebb current speed. From the cross correlation among the tidal residuals, winds, and tidal residual currents, we learned the northern flow, due to southerly winds, raised the sea level at Incheon when a low pressure center located on the left side of the Korean Peninsula. After passing the Korean Peninsula, a southern flow due to northerly winds decreased the sea level.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.271-271
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• 2022

해수면의 변화를 분석하는 대표적인 방법 중 하나는 관측된 조위자료를 평균하여 평균해수면을 산정하고, 이를 이용하여 해수면의 상승 혹은 하강 추세를 파악하는 것이다. 평균해수면의 산정시 별도의 분석없이 단순한 산술평균만으로 평균해수면을 산정할 수 있어 해수면의 변화를 간편하게 추정할 수 있는 장점이 있으나, 관측된 조위자료는 천문조, 기상조 및 기후변화 등에 의한 변화가 모두 반영된 자료이기 때문에 장래의 해수면 변화를 정확하게 추정하기에는 어려움이 있다. 인위적인 개발이 없는 상태에서의 장기적인 해수면 변화는 주로 기후변화에 기인하기 때문에 미래의 변화를 정확하게 추정하기 위해서는 기후변화에 의한 해수면 변화, 즉 장주기 성분만을 고려한 분석이 수행되어야 정확한 미래 해수면 변화 산정이 가능하다(Kang et al., 2008; Pugh, 2004; Yang et al., 2002). 이에 본 연구에서는 관측된 조위자료에 저역통과필터(Low-pass filter)를 이용하여 천문조, 기상조 등의 단주기적 변동성을 제외하고, 장주기적 성분만을 고려한 평균해수면 변화 분석이 수행되었다. 분석결과, 산술평균으로 산정된 평균해수면의 상승경향에 비해 장주기적 성분만을 고려한 평균해수면 상승량이 더 큰 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1619-1623
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• 2008

현재 섬진강 수계에서는 댐방류에 따른 하류하천의 하도추적은 수문학적 모형에 의해 운영되고 있으나, 하구의 조위 및 하천내 존재하는 수공구조물의 영향 그리고 지류에 의한 흐름분석을 위해서는 정교한 수리학적 모형이 필요하게 된다. 섬진강으로 유입하는 대표수계는 경천, 요천, 그리고 보성강이 있으며, 보성강의 상류에는 주암댐이 보성강의 유하량을 조절하게 되는 데 이를 반영한 모형구축을 지속적으로 수행할 예정이다. 또한 섬진강 하구유역에서는 조위에 의해 본류의 홍수위가 영향을 받게 되므로 이에 대한 영향도 분석하였다. 섬진강 하구에서는 여수관측소와 광양조위지점이 있는데, 두 지점 모두 일년치의 예측이 가능하게 되며 여수지점에서는 실시간 조위관측이 수행되고 있기 때문에 향후 두 지점의 조위결과값을 이용한 최적의 조위산정방법을 결정하게 된다. 본 모형은 하천에서 발생하는 부정류 수리학적 해석모형에 의해 다양한 수행결과를 제시하게 된다. 각각의 관측수위표지점과 비교한 결과 전체적인 경향에서는 합리적인 결과를 나타냄으로서 모형의 적합성을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 대상구간의 전체하도에 대한 적용절차 및 분석기법 등을 참조하여 다른 수계로의 확장이 가능하게 되었다. 단면변환 및 경계조건 산정방법, 모형의 수행 및 결과 분석 등이 댐방류 또는 지류의 유입을 고려한 합리적인 하천관리를 위한 방향을 제시할 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.28 no.4
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• pp.469-476
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• 2022

This study developed a Recurrent Neural Network model implemented through Long Short-Term Memory (LSTM) that generates long-term tidal level data at Busan Port using tide observation data. The tide levels in Busan Port were predicted by the Korea Hydrographic and Oceanographic Administration (KHOA) using the tide data observed at Busan New Port and Tongyeong as model input data. The model was trained for one month in January 2019, and subsequently, the accuracy was calculated for one year from February 2019 to January 2020. The constructed model showed the highest performance with a correlation coefficient of 0.997 and a root mean squared error of 2.69 cm when the tide time series of Busan New Port and Tongyeong were inputted together. The study's finding reveal that long-term tidal level data prediction of an arbitrary port is possible using the deep learning recurrent neural network model.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.28 no.5
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• pp.505-513
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• 2010

This study investigate the characteristics of tidal constituents, and long-term mean sea level oscillations at Incheon bay. For this, the conditions of three tide stations around Incheon bay have examined, and carried out harmonic analysis on water level data for periods of about 40 years(1960~2007). Four major tidal constituents($M_2$, $S_2$, $K_1$, $O_1$) of each tide station showed tendency that change over the 18.61year lunar node cycle, and the type of tide at three stations is mainly semi-diurnal tides. And also, the past monthly tidal modulations are especially sensitive to the cumulative year of water level data in accuracy of tidal prediction. In case that regard the detached data at three tide stations as a single time series data of 40 years, the results of analysis on a single time series, long-term mean sea level oscillations and modulations of tidal datum at tide stations appears with a range of about 10cm, respectively. In addition, the predicted tides at the Inchcon harbor by global and regional tide models of OSU(Oregon State University) based on various satellite altimetric(Topex Poseidon, Topex Tandem, ERS, GFO) data are compared with the observed tides by KHOA(the Korea Hydrographic and Oceanographic Administration). The results show that the high resolution regional model is a quite good agreement at coastal shallow water region.